Σχήμα τροχιάς (εκκεντρότητα)
Η τροχιά της Γης είναι μια έλλειψη. Η εκκεντρότητα είναι ένα μέτρο της απόκλισης αυτής της έλλειψης από την κυκλικότητα. Το σχήμα της γήινης τροχιάς μεταβάλλεται με την πάροδο του χρόνου μεταξύ σχεδόν κυκλικής και ελαφρώς ελλειπτικής.
Αξονική κλίση (λοξότητα)
Η γωνία της αξονικής κλίσης της Γης μεταβάλλεται σε σχέση με το εκλειπτικό επίπεδο, επειδή οι διαταραχές από άλλους πλανήτες μετατοπίζουν την τροχιά της Γης.
Όταν η λοξότητα αυξάνεται, τα καλοκαίρια και στα δύο ημισφαίρια δέχονται περισσότερη θερμότητα και φως από τον Ήλιο και οι χειμώνες λιγότερη. Αντίθετα, όταν η λοξότητα μειώνεται, τα καλοκαίρια δέχονται λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία και οι χειμώνες περισσότερη. Αυτές οι αργές μεταβολές της λοξότητας κατά 2,4° είναι περίπου περιοδικές. Χρειάζονται περίπου 41.000 χρόνια για να μετακινηθούν μεταξύ μιας κλίσης 22,1° και 24,5° και πάλι πίσω.
Αξονική μετάπτωση
Η μετάπτωση είναι η ταλάντωση του άξονα της Γης. Αυτή η γυροσκοπική κίνηση οφείλεται στις παλιρροϊκές δυνάμεις που ασκούν ο ήλιος και η σελήνη στη στερεά Γη, η οποία έχει σχήμα πλατύ σφαιροειδούς και όχι σφαίρας. Ο ήλιος και η σελήνη συμβάλλουν περίπου εξίσου σε αυτό το φαινόμενο. Η περίοδός της είναι περίπου 26.000 χρόνια.
Όταν ο άξονας δείχνει προς τον Ήλιο, το ένα πολικό ημισφαίριο έχει μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ των εποχών, ενώ το άλλο έχει ηπιότερες εποχές. Το ημισφαίριο που βρίσκεται το καλοκαίρι στο περιήλιο δέχεται μεγάλο μέρος της αντίστοιχης αύξησης της ηλιακής ακτινοβολίας, αλλά το ίδιο ημισφαίριο που βρίσκεται το χειμώνα στο αφαήλιο έχει ψυχρότερο χειμώνα. Το άλλο ημισφαίριο θα έχει σχετικά θερμότερο χειμώνα και ψυχρότερο καλοκαίρι.
Αψιδική μετάπτωση
Οι πλανήτες που περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο ακολουθούν ελλειπτικές (οβάλ) τροχιές που περιστρέφονται σταδιακά με την πάροδο του χρόνου (αψιδική μετάπτωση).
Επιπλέον, η ίδια η τροχιακή έλλειψη μετατοπίζεται στο διάστημα, κυρίως ως αποτέλεσμα των αλληλεπιδράσεων με τον Δία και τον Κρόνο. Αυτό μειώνει την περίοδο της μετάπτωσης των ισημεριών από 25.771,5 σε ~21.636 έτη.
Κλίση τροχιάς
Η κλίση της τροχιάς της Γης ανεβοκατεβαίνει σε σχέση με την παρούσα τροχιά της με έναν κύκλο που έχει περίοδο περίπου 70.000 ετών. Ο Milankovitch δεν μελέτησε αυτή την τρισδιάστατη κίνηση. Η κίνηση αυτή είναι γνωστή ως "μετάπτωση της εκλειπτικής" ή "πλανητική μετάπτωση".
Οι ερευνητές παρατήρησαν αυτή την παρέκκλιση, καθώς και ότι η τροχιά του κινείται σε σχέση με τις τροχιές των άλλων πλανητών. Το αναλλοίωτο επίπεδο, το επίπεδο που αντιπροσωπεύει τη στροφορμή του Ηλιακού Συστήματος, είναι περίπου το επίπεδο της τροχιάς του Δία. Η κλίση της τροχιάς της Γης έχει έναν κύκλο 100.000 ετών σε σχέση με το αναλλοίωτο επίπεδο. Αυτό είναι πολύ παρόμοιο με την περίοδο της εκκεντρότητας των 100.000 ετών. Αυτός ο κύκλος των 100.000 ετών ταιριάζει πολύ με το πρότυπο των 100.000 ετών των εποχών των παγετώνων.
Έχει προταθεί ότι στο επίπεδο υπάρχει ένας δίσκος σκόνης και άλλων θραυσμάτων, ο οποίος επηρεάζει το κλίμα της Γης. Η Γη κινείται μέσα από αυτό το επίπεδο γύρω στις 9 Ιανουαρίου και στις 9 Ιουλίου, όταν παρατηρείται αύξηση των μετεώρων που ανιχνεύονται με ραντάρ και των νυχτερινών νεφών που σχετίζονται με μετεωρίτες.
Μια μελέτη των πυρήνων πάγου της Ανταρκτικής, χρησιμοποιώντας τις αναλογίες οξυγόνου-αζώτου στις φυσαλίδες αέρα που είναι παγιδευμένες στον πάγο, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η κλιματική απόκριση που καταγράφεται στους πυρήνες πάγου οφείλεται στην ηλιακή ακτινοβολία του βόρειου ημισφαιρίου, όπως προτείνεται από την υπόθεση Milankovitch. Πρόκειται για μια πρόσθετη επικύρωση της υπόθεσης Milankovitch με μια σχετικά νέα μέθοδο. Δεν συνάδει με τη θεωρία της "κλίσης" του κύκλου των 100.000 ετών.
